電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)應(yīng)用

摘要：近年來，社會(huì)發(fā)展的速度不斷加快，導(dǎo)致了人們對(duì)電力系統(tǒng)的工作提出了更高的要求。當(dāng)前，人工智能技術(shù)在社會(huì)各行業(yè)和各領(lǐng)域的運(yùn)用范圍在不斷擴(kuò)展，電力部門也將人工智能技術(shù)引入電力系統(tǒng)之中，其中，電力調(diào)度是整個(gè)供電工作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，電力調(diào)度系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電力正常供應(yīng)的重要性不言而喻，而將人工智能技術(shù)引入電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，對(duì)提高電力調(diào)度工作效率、穩(wěn)定電力系統(tǒng)有著重要的意義。本文主要對(duì)人工智能技術(shù)應(yīng)用于電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了簡要分析，以此可以為相關(guān)從業(yè)者提供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);電力調(diào)度;自動(dòng)化系統(tǒng)

1人工智能技術(shù)的有關(guān)概述

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使人工智能技術(shù)在近些年被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，人工智能的基本原理就是人腦的原理與行為，通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使機(jī)器具有發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力。“人工智能”的職能主要體現(xiàn)在它所具有的記憶能力。現(xiàn)階段，各領(lǐng)域所應(yīng)用的人工智能技術(shù)主要有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、混合技術(shù)以及遺傳算法等，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就通常會(huì)被繼電保護(hù)方面進(jìn)行應(yīng)用，主要原理就是人工智能技術(shù)通過模仿人的神經(jīng)系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題的時(shí)候，做出迅速地反應(yīng)，及時(shí)通過科學(xué)地分析進(jìn)行排除，從而保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定與安全。

2有關(guān)專家系統(tǒng)的應(yīng)用分析

從本質(zhì)上來講，專家系統(tǒng)是將已有的專家性知識(shí)經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建成一個(gè)龐大的知識(shí)庫，在一定規(guī)則基礎(chǔ)上形成整體控制體系。專家系統(tǒng)的相關(guān)研究工作在國外開始較早，目前已由理論研究進(jìn)入實(shí)踐應(yīng)用階段。而國內(nèi)起步較晚，隨著近年來研究的不斷深入，在多個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)都也有所突破，例如中醫(yī)診斷中的專家系統(tǒng)應(yīng)用、汽車調(diào)度系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)應(yīng)用等。專家系統(tǒng)將當(dāng)前已有的專家知識(shí)和相關(guān)專業(yè)經(jīng)驗(yàn)與信息技術(shù)相結(jié)合，建立數(shù)據(jù)庫，通過網(wǎng)絡(luò)模擬專家分析判斷過程，結(jié)合遙測、保護(hù)等信息源和人工智能編制程序?qū)Τ霈F(xiàn)的事實(shí)問題進(jìn)行推理判斷，進(jìn)而作出決策，這一項(xiàng)技術(shù)能夠協(xié)助調(diào)度工作者快速準(zhǔn)確地判斷和應(yīng)對(duì)電力調(diào)度系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。建立數(shù)據(jù)庫是專家系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵因素，也是專家系統(tǒng)可以成立的核心，但是由于我國電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的起步比較晚，數(shù)據(jù)庫的建立沒有太多的數(shù)據(jù)來源。因此，就需要在未來的工作實(shí)踐不斷總結(jié)、提升相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，獲取更多的專業(yè)知識(shí)，從而可以形成較為完備的數(shù)據(jù)庫，使專家系統(tǒng)的應(yīng)用效果得到充分發(fā)揮。

3有關(guān)可視化技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1二維可視化應(yīng)用分析

（1）單變量餅圖的應(yīng)用。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，線路和變壓器的負(fù)載是很重要的參數(shù)，可以用單變量餅圖來表示，餅圖可以改變的參數(shù)有顏色、面積，這2個(gè)變量的組合可以直觀展示出所要表示的負(fù)載的大小，具有簡單清晰的特點(diǎn)，同時(shí)方便操作人員記憶和分析。相比于普通餅圖，單餅圖僅僅只表示某種特定數(shù)據(jù)的變化走勢，并不展示多個(gè)數(shù)據(jù)的比例關(guān)系。單餅圖的繪制過程需要考慮閾值的設(shè)定，合理設(shè)置變量的最大值，使得單餅圖既能展示出變化，又能充分利用面積和顏色信息，便于理解。具體步驟如下：由最大數(shù)值確定餅圖的矩形區(qū)域;填充背景顏色;由越限與否得出當(dāng)前單餅圖位置區(qū)域;由事先設(shè)定好的顏色表進(jìn)行填充;由最大值設(shè)定和當(dāng)前值確定圓形大小和所處位置;由越限與否決定顏色之后繪制扇形。

（2）動(dòng)態(tài)潮流的應(yīng)用。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)常涉及系統(tǒng)潮流，負(fù)荷的大小采用潮流的流動(dòng)速度和流量來表示，三角形大則流速快。利用可視化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)折線三角形時(shí)，需要將折線分割成多段，分別處理。設(shè)置流動(dòng)步長參數(shù)來控制三角形流速，步長大則流速快。在定時(shí)器中繪制動(dòng)態(tài)幀步驟如下：背景繪制;根據(jù)數(shù)值確定三角形大小;越限數(shù)據(jù)決定三角形顏色;數(shù)值大小確定步長;根據(jù)線段長度和步長繪制三角形數(shù)目和方位。

（3）等值線的應(yīng)用。在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，往往需要對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行表示，等值線的應(yīng)用則可使解決這個(gè)問題，例如節(jié)點(diǎn)電壓、變壓器負(fù)載率等都可以使用等值線進(jìn)行表達(dá)。一般來說，可以采用網(wǎng)格法來繪制等值線，例如四邊形網(wǎng)格、三角形網(wǎng)格等，但需要注意的是，網(wǎng)格法有著過程復(fù)雜的特點(diǎn)，且繪制準(zhǔn)確度較低，而且難以利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)等值線繪制，而柵格圖形法或無網(wǎng)格法的使用則可以解決上述問題，在繪制等值線的過程中不僅編程簡單有利于計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)，且會(huì)值精度更高，打破了網(wǎng)格的限制，提升了等值線的通用性。

3.2三維可視化應(yīng)用分析

（1）單棒圖的應(yīng)用。電容器的有功功率和無功功率是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要參量，對(duì)于其安全性的分析可以通過單棒圖來展示。主棒和對(duì)比棒組成了單棒圖，分別代表當(dāng)前數(shù)值和理論最大值。根據(jù)實(shí)際要求不同，對(duì)比棒可以選擇是否隱藏。越限數(shù)值不同，則棒圖顏色不同。采用OPENGL技術(shù)繪制單棒圖時(shí)，需要確定當(dāng)前透視角，然后判斷坐標(biāo)是否被遮擋，確定主棒和對(duì)比棒的比例，選擇主棒顏色，最后繪制主棒。

（2）圖形三維旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用。隨著可視化技術(shù)的發(fā)展，電力圖逐漸從二維圖轉(zhuǎn)變?yōu)槿S圖，即以立體化的圖像來對(duì)電力調(diào)度實(shí)際情況進(jìn)行表示和反映，提升信息表示的準(zhǔn)確性和全面性，能夠讓工作人員從多角度對(duì)電力調(diào)度情況進(jìn)行分析。對(duì)于圖形的三維旋轉(zhuǎn)來說，其以三維圖形平移和旋轉(zhuǎn)等幾何變換為主要原理，同時(shí)需要依賴于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的知識(shí)。需要注意的是，在進(jìn)行三維圖形幾何變化的過程中，為了保證變換的準(zhǔn)確性，需要以坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)軸為基礎(chǔ)進(jìn)行變化，具體來說，在變換之前分析圖形各點(diǎn)坐標(biāo)，以此為依據(jù)進(jìn)行變換，在得到變換后的坐標(biāo)之后，根據(jù)新坐標(biāo)繪制圖形，從而得到旋轉(zhuǎn)后的新的三維圖形，以多視角電力圖形來指導(dǎo)工作人員的相關(guān)操作，為工作人員進(jìn)行電力調(diào)度情況分析提供依據(jù)。

4結(jié)語

總而言之，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展在給社會(huì)發(fā)展帶來便利的同時(shí)，也在潛移默化之中改變著人們的生產(chǎn)和生活方式，現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展過程中電力在生產(chǎn)生活中的影響力也在不斷深化，社會(huì)發(fā)展對(duì)電力的需求量不斷增加，對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提出了更高要求，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用使電力調(diào)度更趨于科學(xué)、穩(wěn)定。

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作者介紹：

曹雄宣（1994.09.18-）;男;甘肅永昌;漢;大學(xué)本科;助理工程師;主網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)維;電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)應(yīng)用;國網(wǎng)甘肅省電力公司張掖供電公司。